Covestro und Polymaker haben gemeinsam mit den branchenweit führenden 3D-Druckerherstellern Intamsys und Raise3D eine neue Verarbeitungstechnologie entwickelt, um die Massenproduktion und Effizienz von 3D-gedruckten Stoffen zu verbessern. Die beiden haben gemeinsam 3D-gedruckte Stoffe mit einem neuen Ansatz für die Stoffherstellung entwickelt, indem sie mithilfe des 3D-Drucks einen 2D-Stoff erstellen.
Covestro und Polymaker arbeiten seit Jahren zusammen, um leistungsstarke 3D-Druckmaterialien zu fördern und neue 3D-Druckanwendungen zu entwickeln. Der Intamsys Flex 510-Drucker und der Raise3D E2-Drucker eignen sich hervorragend zum Drucken flexibler Materialien, die den für 3D-Druckstoffe erforderlichen Eigenschaften entsprechen.
Die 3D-Drucktechnologie wurde weitgehend in die Bereiche Fertigung, Sport und Freizeit, Medizin und andere Bereiche integriert. Der 3D-Druck bietet jetzt neue Anwendungen für die Textilindustrie, die sowohl Massenproduktion als auch Massenanpassung bieten. 3D-Druckgewebe bieten möglicherweise nicht nur eine umweltfreundlichere Lösung, sondern auch eine neue Herstellungsmethode für den jahrhundertealten Webprozess.
Das von Covestro und Polymaker gemeinsam entwickelte 3D-gedruckte Gewebe verfolgt einen neuen Ansatz bei der Stoffherstellung, indem 3D-Druck zur Erstellung eines 2D-Gewebes verwendet wird. Dies hat einen anderen praktischen Wert als die Abfallreduzierung und kann mithilfe von Computeralgorithmen Muster und Stile erzeugen. Die 2D-Stoffe werden dann in den vorhandenen Workflow integriert, um ein benutzerdefiniertes 3D-Objekt wie Hüte, Schuhe, Taschen, Schals, Handschuhe und anderes Kleidungszubehör zu erstellen.
Im Vergleich zu herkömmlichen Stoffen bieten 3D-Druckstoffe viele Vorteile, wie z. B. einen flexiblen Produktionsprozess sowohl in Massenproduktion als auch in kundenspezifischer Produktion. Am Beispiel der Herstellung von 3D-gedruckten Schuhoberteilen könnte ein komplettes Obermaterial in 30 Minuten gedruckt werden. Ein einzelner 3D-Drucker kann 24 Stunden am Tag 48 Oberteile produzieren. Und aufgrund der Eigenschaften der 3D-Drucktechnologie kann das Design jedes theoretisch hergestellten Schuhoberteils völlig unterschiedlich sein. So könnten 30 Geräte in einer Woche mehr als 10.000 vollständig angepasste Oberteile produzieren. Die Anpassung und Massenproduktion von 3D-gedruckten Stoffen könnte zum ersten Mal Hand in Hand gehen.
Diese bieten auch einzigartige Texturen und Muster. Mit Hilfe der 3D-Drucktechnologie können Texturen und Muster hergestellt werden, die mit herkömmlichen Produktionsmethoden wie Moiré, Formänderungen und Dichtegradienteneffekten nur schwer herzustellen sind. Für diesen einzigartigen Vorteil hat Polymaker eine Software zum Entwerfen und Schneiden von 3D-Druckgeweben entwickelt.
Das Design des 3D-gedruckten Stoffes kann vollständig digitalisiert werden. Mit der von Polymaker entwickelten Software können Entwurfsstile wie Formänderung, Dichtegradient und zufällige Linien durch Algorithmen erzielt werden. Während die Gestaltungsfreiheit erheblich verbessert wird, kann die 3D-Drucktechnologie auch diese komplexen Stile erzeugen. Der Produktionsprozess von 3D-Druckgeweben kann an 3D-Drucker übergeben werden, um eine automatisierte 24-Stunden-Produktion ohne menschliches Eingreifen in den Druckproduktionsprozess zu erreichen.
Um unterschiedliche Anforderungen an Elastizität, Festigkeit und Härte zu erfüllen, haben neben der Leistung des Materials selbst auch das Texturdesign und die Druckmethode des Gewebes einen entscheidenden Einfluss. Polymaker und Covestro haben diesbezüglich wertvolle Methoden und Erfahrungen unter Verwendung von Algorithmen erforscht und entwickelt, um organische Texturen zu erzeugen, bei denen Festigkeit erforderlich ist, und gleichzeitig mehr Atmungsaktivität in Bereichen mit weniger Stress zu ermöglichen. Dies ermöglicht es Designern, ihren Stoff zu optimieren und maßgeschneiderte 2D-Muster auf leichteste und effizienteste Weise zu erstellen. Bei Anwendungen mit hoher Beanspruchung wie dem Drucken von Laufschuhmustern wird dieser Vorteil offensichtlich, wenn Stoffe mit geringerer Beanspruchung die ästhetischen Vorteile nutzen können.
Bei der Auswahl der Materialien für die Entwicklung von 3D-Druckgeweben hat Polymaker mit Covestro zusammengearbeitet, um aus den vielen TPU-Varianten für die 3D-Druckentwicklung auszuwählen. TPU (Thermoplastische Polyurethane) ist ein thermoplastisches Polyurethanelastomer, das einen weiten Bereich von Härte, Verschleißfestigkeit, Ölbeständigkeit, Transparenz und guter Elastizität aufweist. Es ist weit verbreitet im täglichen Bedarf, in Sportartikeln, Spielzeug, dekorativen Materialien und anderen Bereichen in der traditionellen Herstellung.
Covestro TPU-Materialien sind reich an Vielfalt und Leistung. Als Reaktion auf unterschiedliche Anforderungen an Elastizität, Festigkeit und Härte wählte Polymaker die entsprechenden TPU-Rohstoffe aus, formulierte die Modulationsformel für die 3D-Drucktechnologie und entwickelte 3D-Druckmaterialien. Die diesmal veröffentlichten 3D-Druckgewebe umfassen 90A und 95A, zwei Härtematerialien.
Angesichts des wichtigen globalen Umweltschutzproblems kann der 3D-Druck seine Vorteile besser widerspiegeln. Das integrierte Design des 3D-Drucks könnte den Abfall im Produktionsprozess reduzieren und sogar Null Abfall anvisieren. Darüber hinaus wird im Produktionsprozess des 3D-Drucks kein Wasser verwendet, kein Wasser verschwendet und kein Wasser verschmutzt. Im Vergleich zu herkömmlichen Produktionsmethoden könnten die Vorteile des Umweltschutzes erheblich sein.
Polymaker und Covestro haben sich zusammengeschlossen, um die Anwendung des 3D-Drucks in der Textilindustrie energisch voranzutreiben und die Transformation und Aufwertung von 3D-gedruckten Stoffen von Kunstwerken zur Industrialisierung zu unterstützen.
